導(dǎo)語：TRIZ理論下閉門裝置創(chuàng)新設(shè)計論文一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1triz原理過程分析

TRIZ的中文含義是指“發(fā)明問題解決理論”,TRIZ提供的是一種思維模式,它是幫助人們在處理問題時快速找到解決方法的一種系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計思考模式。為解決液壓式閉門裝置功能與結(jié)構(gòu)上矛盾的問題,采用TRIZ理論中的逆向思維原理,進(jìn)行逆向分析后發(fā)現(xiàn),既然摩擦不可避免,為何不利用摩擦來達(dá)到減速的目的呢？進(jìn)而我們重點(diǎn)設(shè)計了機(jī)械式減速模塊,用其與殼體的摩擦來達(dá)到減速關(guān)門目的。

1.1TRIZ自服務(wù)原理多用性原理

為避免閉合過程中出現(xiàn)劇烈的碰撞而造成門體破壞,閉門裝置還應(yīng)當(dāng)具有控速功能。在進(jìn)行創(chuàng)新方案設(shè)計時,將這樣的功能也整合到閉門裝置中,以增加閉門裝置的實(shí)用性。設(shè)計開發(fā)的這款關(guān)門裝置將開門時的能量收集在能量收集模塊中,待關(guān)門時能將存儲能量轉(zhuǎn)換得到的加速度轉(zhuǎn)變?yōu)閯蛩?從而完成自動平穩(wěn)關(guān)門動作。它能夠幫助用戶快速自動關(guān)門,在門自動回彈的過程中達(dá)到勻速效果,減小對門體及門邊框之間的沖擊力,同時也避免因?yàn)橥涥P(guān)門而造成的安全隱患或能源浪費(fèi),應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛。

1.2TRIZ發(fā)明創(chuàng)新理論最終理想解

為確立安全節(jié)能閉門裝置的最佳設(shè)計方案,對TRIZ閉門裝置的理想解進(jìn)行了整理,得出了最終理想解分析表。每一個關(guān)門過程都必然先有一個開門過程,為利用開門這部分的能量來實(shí)現(xiàn)關(guān)門目的,將其開門時的能量儲存起來,在沒有額外能量消耗的情況下,利用其自身存儲能量實(shí)現(xiàn)自動閉門的目的,做到低碳節(jié)能。

2TRIZ解決方案

閉門裝置的減速模塊是保證實(shí)現(xiàn)自動關(guān)門的核心構(gòu)件,對其進(jìn)行改良和優(yōu)化有助于提升閉門裝置的整體性能。在前期的TRIZ分析基礎(chǔ)上,提出了三種閉門裝置設(shè)計解決方案。

2.1方案一

將門板與門框之間用彈簧連接,開門時彈簧被拉伸產(chǎn)生的彈性勢能存儲,松手后彈簧收縮門閉合。利用離心原理在減速模塊中的使用重錘,利用其甩出與外壁產(chǎn)生的摩擦力達(dá)到減速的目的,以達(dá)到控制關(guān)門速度的預(yù)期設(shè)計目標(biāo)。即使用傳動機(jī)構(gòu)帶動摩擦盤高速旋轉(zhuǎn),使重錘依靠重力甩出與外壁摩擦產(chǎn)生制動力從而控制速度。

2.2方案二

為了獲得勻速關(guān)門效果,在方案一的設(shè)計基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)。將開門過程中剩余能量儲蓄在閉門裝置中的彈簧內(nèi),手離開門后彈簧開始釋放能量,彈簧伸長帶動齒條移動,移動的齒條撥動主齒輪讓主齒輪轉(zhuǎn)動,經(jīng)過高傳動比的齒輪組帶動摩擦盤高速旋轉(zhuǎn),最后高速轉(zhuǎn)動的摩擦盤將內(nèi)部的重錘甩出,并與外壁相互摩擦產(chǎn)生制動力從而控制門閉合的速度。3.3方案三方案二中提到的摩擦盤和其轉(zhuǎn)軸是完全固定的,因而不論開門還是關(guān)門都會帶動摩擦盤轉(zhuǎn)動,這樣會導(dǎo)致開門比較費(fèi)力,浪費(fèi)能量,為解決這一弊端添加棘輪機(jī)構(gòu),將摩擦盤和棘輪機(jī)構(gòu)外圈固定在一起,轉(zhuǎn)軸與棘輪內(nèi)圈相對固定,因棘輪具有單向轉(zhuǎn)動特性,所以開門時棘輪外圈不轉(zhuǎn)動,只有關(guān)門時棘輪機(jī)構(gòu)才鎖死帶動摩擦盤高速轉(zhuǎn)動,借助產(chǎn)生的摩擦制動力達(dá)到減速效果。運(yùn)用TRIZ創(chuàng)新理論,研究分析得到三種閉門裝置設(shè)計方案,最終確定方案三為閉門裝置的最佳創(chuàng)新設(shè)計方案。

3TRIZ創(chuàng)新設(shè)計總結(jié)

3.1方案技術(shù)評價

該方案采用成熟穩(wěn)定的齒輪機(jī)構(gòu),使用富有創(chuàng)意的機(jī)械摩擦減速模塊代替易損耗的橡膠密封圈,提升了該閉門裝置的安全技術(shù)指標(biāo),延長了整個閉門裝置的使用年限,并且所用材料均為現(xiàn)代工業(yè)大量使用的材料,采購便捷,現(xiàn)有加工工藝完全可以滿足技術(shù)要求,本設(shè)計方案不失為現(xiàn)有閉門裝置的一個良好的代替方案。

3.2市場前景分析

閉門裝置在商業(yè)和公共建筑物中為必須之物,有著巨大的市場需求。在智能城市、智能家居的智能化浪潮中,閉門裝置作為智能系統(tǒng)中的基本組成部分將會進(jìn)入發(fā)展升級階段。本方案設(shè)計研發(fā)的安全節(jié)能閉門裝置低碳環(huán)保,可以預(yù)見,該安全節(jié)能閉門裝置將具有廣闊的市場需求空間和發(fā)展前景。

作者:單位:哈爾濱工程大學(xué)